La interacción electromagnética y su partícula mediadora
Publicado por: Lilibeth Monge Aguilar
Según Hacyan (2013), las fuerzas eléctricas y magnéticas son
bastante comunes en la vida diaria del ser humano. Los griegos fueron de los primeros en darse cuenta de que, al frotar el ámbar
con un trozo de tela, el ámbar era capaz de atraer pedazos de papel.
Siglos después Charles Coulomb estudió la electricidad y descubrió que dos cargas eléctricas se atraen o repelen con una fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa, esto debido al signo de las cargas.
La electricidad y el magnetismo adquirieron importancia a partir del siglo XIX con la invención de la máquina de vapor que, a su vez propició el nacimiento de la termodinámica como una rama de la física. La invención de las pilas, tiempo después, permitió la experimentación con las corrientes y los imanes.
Posteriormente, Oersted descubrió que la corriente influye sobre un imán colocado cerca de ella y Ampere, por su parte, demostró que esto sucede porque el imán produce una fuerza magnética a su alrededor.
Adicionalmente, en 1831 Michael Faraday descubrió que se genera una corriente eléctrica en un alambre conductor cuando este se mueve junto a un imán.
Cincuenta años después Tomas Edisson utilizó el descubrimiento de Faraday para generar corriente eléctrica y distribuirla por cables en la ciudad de Nueva York, lo que dio lugar a que en 1881 se inaugurara la primera planta, en la cual turbinas de vapor giraban bobinas grandes de alambre alrededor de imanes y, por el efecto Faraday, se generaba corriente eléctrica para ser distribuida a toda la cuidad. Al día de hoy, la electricidad, independientemente de la fuente, se genera de esta misma manera.
En el siguiente video, se puede ver más a fondo la forma como se genera la electricidad en una central térmica:
En 1968 los físicos Abdus Solam y Steven Weinberg, determinaron que la interacción electromagnética es mediada por un bosón sin masa llamado fotón y que cuando los bosones de los campos de fuerza no tienen masa el alcance de la fuerza es infinito (Luque et al, 2009).
En el siguiente video es posible obtener más detalles sobre la fuerza electromagnética:
Las fuerzas
electromagnéticas permiten ver los objetos, pues la luz es una forma de interacción electromagnética. Esto fue descubierto por Maxwell en 1865 quien, intentando
comprender la rapidez de la luz, probó que las perturbaciones electromagnéticas
se propagaban en el espacio libre con una rapidez igual a la de la luz y
que era probable que las ondas de la luz tuvieran naturaleza electromagnética. Al mismo tiempo descubrió que este electromagnetismo puede expresarse en términos
de cuatro ecuaciones, llamadas ecuaciones de Maxwell a saber: la Ley de Gauss; la Ley
de Gauss para el magnetismo; la Ley de Ampere y la Ley de Faraday. Estas mismas ecuaciones se utilizan para demostrar que para que una carga
puntual produzca ondas electromagnéticas debe estar acelerada y radiar energía electromagnética (Young y Freedman, 2013, p. 1026).
Cuadro 1. Ecuaciones de Maxwell
La fuerza electromagnética es la responsable de la interacción entre partículas con carga eléctrica y, por extensión, de todas las reacciones químicas, consecuentemente lo es también de todos los fenómenos biológicos, de ahí su importancia para la vida en el planeta.
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